JP2008521659A - Printhead and system using printhead - Google Patents
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Abstract
概略的に言って、一つの態様において、本発明は、小滴を吐出することができる複数のノズルを備えた射出アセンブリと、第1の貯留室および第2の貯留室とを備えた装置に特徴があり、第1および第2の貯留室は、射出アセンブリと連通し、かつ相互同士と連通している。 In general, in one aspect, the present invention provides an apparatus that includes an injection assembly that includes a plurality of nozzles capable of ejecting droplets, and a first reservoir and a second reservoir. Characteristically, the first and second reservoirs communicate with the injection assembly and with each other.
Description
米国特許法第119条第(e)項(1)に基づき、本願は、その内容のすべてが引例として本明細書内に組み入れられる、2004年12月3日付けで提出された「プリントヘッドおよびプリントヘッドを用いるシステム」と題する仮特許出願第60/632,803号の優先権を主張した出願である。 In accordance with 35 USC 119 (e) (1), this application is a "printhead and filed" filed December 3, 2004, the entire contents of which are incorporated herein by reference. No. 60 / 632,803, entitled “System Using Printhead”.
本発明はプリントヘッドおよびプリントヘッドを用いるシステムに関するものである。 The present invention relates to a print head and a system using the print head.
インクジェット・プリンタは一般にインク供給源からノズル通路までのインク通路を備えている。上記ノズル通路は、インク小滴がそこから吐出されるノズル孔内で終端している。インク小滴の吐出は、例えば圧電デフレクタ、サーマル・バブルジェット(登録商標)発生器、または静電的に撓まされる素子のようなアクチュエータを用いてインク通路内のインクを加圧することにより制御される。一般的なプリントヘッドは、1個の貯留室および1個の射出アセンブリを備えている。この射出アセンブリは、対応するノズル孔および協働するアクチュエータを伴ったインク通路の配列を備え、各ノズル孔からのインク小滴の吐出が独立的に制御されることが可能である。ドロップ・オン・デマンド(drop-on-demand)方式(圧力制御型)のプリントヘッドにおいては、射出アセンブリと被印刷体とが相対的に移動しながら、各アクチュエータが作動されて画像の特定画素位置においてインク小滴を選択的に吐出するように構成されている。高性能の射出アセンブリにおいては、一般に直径50μm以下の、例えば25μm前後の直径を有するノズル孔が40〜120ノズル/cm(100〜300ノズル/インチ)の間隔で配置されており、100〜300dpi 以上の解像度を有し、約1〜70ピコリットル以下のサイズの小滴を吐出する。小滴吐出周波数は10kHz である。 Ink jet printers generally include an ink path from an ink supply to a nozzle path. The nozzle passage terminates in a nozzle hole from which ink droplets are ejected. Ink droplet ejection is controlled by pressurizing ink in the ink path using an actuator such as a piezoelectric deflector, a thermal bubble jet generator, or an electrostatically deflected element. The A typical printhead includes one reservoir and one ejection assembly. The ejection assembly includes an array of ink passages with corresponding nozzle holes and cooperating actuators so that the ejection of ink droplets from each nozzle hole can be independently controlled. In a drop-on-demand (pressure-controlled) print head, each actuator is actuated while the ejection assembly and the printing medium move relative to each other, and a specific pixel position in the image The ink droplets are selectively ejected at. In a high-performance injection assembly, nozzle holes having a diameter of 50 μm or less, for example, a diameter of about 25 μm, are arranged at intervals of 40 to 120 nozzles / cm (100 to 300 nozzles / inch), and 100 to 300 dpi or more. And having a resolution of about 1 to 70 picoliters or less. The droplet ejection frequency is 10 kHz.
その内容全体が引例として本明細書に組み入れられる特許文献1には、半導体本体および圧電式アクチュエータを備えた射出アセンブリが記載されている。このアセンブリの本体は、複数のインク室を画成するようにエッチングされたシリコンから形成されている。ノズル孔は、シリコン本体に取り付けられた独立したノズルプレートに画成されている。圧電式アクチュエータは、印加される電圧に応答して形状を変える、または屈曲する圧電材料からなる層を備えている。圧電材料層が屈曲すると、インク通路に沿って配置されたポンピング室内のインクが加圧される。 In US Pat. No. 6,057,028, the entire contents of which are incorporated herein by reference, an injection assembly including a semiconductor body and a piezoelectric actuator is described. The body of the assembly is formed from silicon that has been etched to define a plurality of ink chambers. The nozzle holes are defined in an independent nozzle plate attached to the silicon body. Piezoelectric actuators include a layer of piezoelectric material that changes shape or bends in response to an applied voltage. When the piezoelectric material layer is bent, the ink in the pumping chamber disposed along the ink passage is pressurized.
さらなる射出アセンブリの具体例は、その内容全体が引例として本明細書に組み入れられる、「プリントヘッド」と題して2002年7月3日付けで提出された米国特許出願明細書(特許文献2)に開示されている。 A further example of an injection assembly can be found in U.S. patent application filed July 3, 2002 entitled "Printhead", the entire contents of which are incorporated herein by reference. It is disclosed.
印加された電圧に比例する圧電材料の屈曲量は、圧電材料の厚さに反比例する。その結果、必要な電圧は、圧電材料層の厚さが増大するにつれて高くなる。所定のインク滴のサイズが必要とする電圧を制限するためには、圧電材料の撓み壁の面積を増大させればよい。圧電材料の撓み壁の面積が増大すると、対応して大きなポンピング室も必要になり、これは、高解像度印刷のための狭いオリフィス間隔の維持のような設計態様を複雑にする可能性がある。 The amount of bending of the piezoelectric material proportional to the applied voltage is inversely proportional to the thickness of the piezoelectric material. As a result, the required voltage increases as the thickness of the piezoelectric material layer increases. In order to limit the voltage required for a given ink droplet size, the area of the flexure wall of the piezoelectric material may be increased. As the area of the piezoelectric material deflection wall increases, a correspondingly large pumping chamber is also required, which can complicate design aspects such as maintaining narrow orifice spacing for high resolution printing.
一般に、プリントヘッドは1個以上の射出アセンブリを備えることができる。印刷システムは、プリントヘッドに対する被印刷体の1回の、または複数回の相対的通過により印刷することが可能である。プリントヘッドは、例えば、パネルディスプレーのための電子部品(例えば導電材料)またはカラーフィルタに用いられるようなインクおよび/または他の流体を吐出するのに用いることができる。
射出アセンブリ内部における意図しない圧力変化は望ましくない作用を招く可能性がある。例えば、圧力の上昇は、射出アセンブリ内のジェットから流体が望ましくなく吐出される。これとは反対に圧力の低下は、射出アセンブリ内のジェットにおける流体の不完全充填が生じる。換言すれば、圧力の低下はジェットのノズルの流体不完全充填を招く可能性があり、ジェットの流体の小滴を吐出する能力に影響を与える空気の取込みを招く。 Unintentional pressure changes inside the injection assembly can lead to undesirable effects. For example, an increase in pressure undesirably ejects fluid from a jet in the injection assembly. In contrast, a drop in pressure results in incomplete filling of the fluid in the jet in the injection assembly. In other words, the drop in pressure can lead to incomplete fluid filling of the jet nozzle, leading to air entrapment that affects the jet's ability to eject droplets of fluid.
プリントヘッドの加速度は射出アセンブリ内部の圧力変化を招く。このような圧力変動の大きさは、プリントヘッド内の貯留室および射出アセンブリの間の距離の増大につれて増大する。一般に、一定の加速度に対しては、貯留室と射出アセンブリとの間の距離が増大するにつれて圧力変動が増大する。したがって、射出アセンブリが貯留室から比較的遠くに配置されているプリントヘッドにおいては、プリントヘッドの比較的控え目な移動に伴う加速度であっても、望ましくない射出および/または印刷落ちを招く可能性がある。例えば、貯留室が射出アセンブリの集合体に流体を供給する場合、射出アセンブリが清掃またはその他の保守のために移動せしめられる場合に、射出アセンブリの一部または全てに流体不完全充填が生じる可能性がある。 The acceleration of the print head causes a pressure change inside the firing assembly. The magnitude of such pressure fluctuations increases with increasing distance between the reservoir in the printhead and the ejection assembly. In general, for a constant acceleration, pressure fluctuations increase as the distance between the reservoir and the injection assembly increases. Thus, in a printhead where the firing assembly is located relatively far from the reservoir, even the acceleration associated with the relatively modest movement of the printhead can lead to undesirable firing and / or print loss. is there. For example, if the reservoir supplies fluid to a collection of injection assemblies, fluid incomplete filling may occur in some or all of the injection assemblies when the injection assembly is moved for cleaning or other maintenance There is.
プリントヘッドは、プリントヘッドの移動に伴う射出アセンブリ内の流体の圧力変化量を低減するために、圧力急変抑制機構を備えることができる。圧力急変抑制機構は、例えば、第1の貯留室および射出アセンブリに連通する第2の貯留室、または貯留室から射出アセンブリに流体を供給するマニフォフド内の流体の容積変化を許容する追従性を備えることができる。 The print head can include a sudden pressure change suppression mechanism to reduce the amount of fluid pressure change in the ejection assembly as the print head moves. The sudden pressure change suppressing mechanism has, for example, a second reservoir chamber communicating with the first reservoir chamber and the injection assembly, or a followability that allows a change in the volume of fluid in the manifold that supplies fluid from the reservoir chamber to the injection assembly. be able to.
一般に、一つの態様において、本発明はシステムに特徴があり、このシステムは、射出流体の小滴を被印刷体上に堆積させるように構成されたプリントヘッド集合体と、このプリントヘッド集合体を上記被印刷体に取り付けるための取付けフレームとを備え、上記プリントヘッド集合体が複数の射出アセンブリと、これら複数の射出アセンブリに射出流体を供給するように構成された一対の貯留室とを備えていることを特徴とするものである。 In general, in one aspect, the invention features a system that includes a printhead assembly configured to deposit droplets of an ejected fluid on a substrate, and the printhead assembly. A mounting frame for mounting to the substrate, and the print head assembly includes a plurality of ejection assemblies and a pair of storage chambers configured to supply ejection fluid to the plurality of ejection assemblies. It is characterized by being.
このシステムの実施の形態は、下記の特徴および/または他の態様の特徴の一つ以上を備えることができる。例えば、このシステムはさらに、上記貯留室内の射出流体の容積を、最大容積の約95%以下に維持するように構成された電子コントロ−ラをさらに備えることができる。このシステムは、上記一対の貯留室を連結してこれら一対の貯留室間に射出流体のための通路を提供する第1の流体導管をさらに備えることができる。このシステムは、上記第1の流体導管から前記複数の射出アセンブリまでの前記射出流体のための通路を提供する複数の付加的流体導管をさらに備えることができる。これら複数の付加的流体導管が前記第1の流体導管よりも狭い内径を有することができる。このシステムは、上記第1の流体導管とは異なる第2の流体導管を備えることができ、この第2の流体導管は、上記複数の貯留室から上記複数の射出アセンブリまでの射出流体のための通路を提供する。上記取付けフレームは、上記プリントヘッド集合体が被印刷体に対する射出位置から、被印刷体から離れた第2の位置まで移動せしめられるのを許容するアセンブリを備えることができる。 Embodiments of this system can include one or more of the following features and / or features of other aspects. For example, the system can further comprise an electronic controller configured to maintain the volume of ejected fluid in the reservoir within about 95% of the maximum volume. The system may further include a first fluid conduit that connects the pair of reservoirs and provides a passage for the ejected fluid between the pair of reservoirs. The system may further comprise a plurality of additional fluid conduits that provide a passage for the ejected fluid from the first fluid conduit to the plurality of ejector assemblies. The plurality of additional fluid conduits may have a narrower inner diameter than the first fluid conduit. The system can include a second fluid conduit that is different from the first fluid conduit, the second fluid conduit being for an injection fluid from the plurality of reservoirs to the plurality of injection assemblies. Provide a passage. The mounting frame may comprise an assembly that allows the print head assembly to be moved from an ejection position relative to the substrate to a second position away from the substrate.
他の態様において、本発明は装置に特徴があり、この装置は、小滴の吐出が可能な複数のノズルを備えた射出アセンブリと、第1の貯留室および第2の貯留室とを備え、これら第1および第2の貯留室が、上記射出アセンブリと連通し、かつ相互同士連通している。 In another aspect, the invention features an apparatus that includes an injection assembly that includes a plurality of nozzles capable of ejecting droplets, a first reservoir, and a second reservoir. These first and second storage chambers communicate with the injection assembly and with each other.
この装置の実施の形態は、下記の特徴および/または他の態様の特徴の一つ以上を備えることができる。例えば、上記射出アセンブリは、第1の貯留室から約10cm以上離れて配置されることが可能である。上記射出アセンブリは、第2の貯留室から約10cm以上離れて配置されることが可能である。上記第1の貯留室は、上記第2の貯留室から約10cm以上離れて配置されることが可能である。上記第1および第2の貯留室が、装置の加速度により発生する射出アセンブリ内の流体の圧力変化を低減することができる。上記装置が約10ms−2以下(例えば、約9ms−2以下、約8ms−2以下、約7ms−2以下、約6ms−2以下、約5ms−2以下、約4ms−2以下、約3ms−2以下、約2ms−2以下、約1ms−2以下)だけ加速されたときには、上記ノズルにおける流体の不完全充填が実質的に生じないように上記圧力変化が十分に低減されることが可能である。この装置が約10ms−2以下(例えば、約9ms−2以下、約8ms−2以下、約7ms−2以下、約6ms−2以下、約5ms−2以下、約4ms−2以下、約3ms−2以下、約2ms−2以下、約1ms−2以下)だけ加速されたときには、インクジェット・プリントヘッド・モジュール内の流体が上記ノズルから実質的に洩出しないように上記圧力変化が十分に低減されることが可能である。この装置は開口部を有するフレームを備えることができ、上記開口部内に上記射出アセンブリが配置されている。この装置は、上記フレーム内の対応する開口部内に配置された1個以上の付加的射出アセンブリをさらに備えることができる。上記第1および第2の貯留室は、上記付加的射出アセンブリと連通している。上記フレームは、上記射出アセンブリおよび上記1および第2の貯留室を収容する囲いの一部であり得る。 Embodiments of this device can include one or more of the following features and / or features of other aspects. For example, the injection assembly can be positioned about 10 cm or more away from the first reservoir. The injection assembly can be positioned about 10 cm or more away from the second reservoir. The first storage chamber can be arranged at a distance of about 10 cm or more from the second storage chamber. The first and second storage chambers can reduce the pressure change of the fluid in the injection assembly that is generated by the acceleration of the apparatus. The apparatus is about 10 ms -2 or less (e.g., about 9 ms -2 or less, about 8 ms -2 or less, about 7 ms -2 or less, about 6 ms -2 or less, about 5 ms -2 or less, about 4 ms -2 or less, about 3 ms - 2 or less, approximately 2 ms -2 or less, or approximately 1 ms -2 or less), the pressure change can be sufficiently reduced so that incomplete filling of the fluid in the nozzle does not substantially occur. is there. The device of about 10 ms -2 or less (e.g., about 9 ms -2 or less, about 8 ms -2 or less, about 7 ms -2 or less, about 6 ms -2 or less, about 5 ms -2 or less, about 4 ms -2 or less, about 3 ms - 2 or less, approximately 2 ms -2 or less, or approximately 1 ms -2 or less), the pressure change is sufficiently reduced so that fluid in the inkjet printhead module does not substantially leak from the nozzle. Is possible. The apparatus can include a frame having an opening in which the injection assembly is disposed. The apparatus can further comprise one or more additional injection assemblies disposed in corresponding openings in the frame. The first and second reservoirs are in communication with the additional injection assembly. The frame may be part of an enclosure that houses the injection assembly and the first and second reservoirs.
上記射出アセンブリは、本体およびノズルプレートを備えることができる。上記射出アセンブリの本体は、複数の流路および1個の圧電アクチュエータを備えることができ、上記複数の流路が上記ノズルプレート内の複数のノズルに対応し、上記圧電アクチュエータが上記複数の流路内の圧力変化を発生させるように構成されて、上記複数のノズルを通じて流体の小滴を吐出する。 The injection assembly can include a body and a nozzle plate. The main body of the injection assembly may include a plurality of flow paths and a single piezoelectric actuator, the plurality of flow paths corresponding to the plurality of nozzles in the nozzle plate, and the piezoelectric actuator serving as the plurality of flow paths. And a fluid droplet is ejected through the plurality of nozzles.
本発明の実施の形態は、下記の利点の一つ以上を有することができる。これら実施の形態は、圧力急変抑制機構を備えたプリントヘッド集合体を有する。この圧力急変抑制機構は、プリントヘッド集合体の加速度に伴う「水撃作用」(”water hammer” effect)によるプリントヘッド集合体内の射出アセンブリの流体不完全充填または不要な射出を軽減することができる。これにより、射出アセンブリの流体不完全充填によるシステムの休止時間を短縮することができる。またインクの不要な射出を軽減することもできる。いくつかの実施の形態において、二重貯留室システムは、射出アセンブリ(例えば、貯留室から比較的遠くに位置するアセンブリ)に対する流体の流れを改善し、および/または枯渇を軽減することができる。 Embodiments of the invention can have one or more of the following advantages. These embodiments have a print head assembly provided with a pressure sudden change suppression mechanism. This sudden pressure change suppression mechanism can reduce incomplete fluid filling or unnecessary ejection of the ejection assembly within the printhead assembly due to the “water hammer” effect associated with the acceleration of the printhead assembly. . This can reduce system downtime due to fluid incomplete filling of the injection assembly. Also, unnecessary ejection of ink can be reduced. In some embodiments, a dual reservoir system can improve fluid flow and / or reduce depletion for an ejection assembly (eg, an assembly located relatively far from the reservoir).
本発明の一つ以上の実施の形態の詳細が図面を参照して下記に説明されている。本発明の他の特徴、目的および利点は、下記の説明および図面から、そして請求項から明らかになるであろう。 The details of one or more embodiments of the invention are set forth below with reference to the drawings. Other features, objects, and advantages of the invention will be apparent from the description and drawings, and from the claims.
図1Aは、プリントヘッド集合体100を備えた印刷ライン10の概略図を示す。プリントヘッド集合体100は、被印刷体18がプリントヘッド集合体を通過して移動(x方向に)するにつれて、集合体内の射出アセンブリが被印刷体18上にインクの小滴20を堆積させるように、連続するシート状体からなる被印刷体18に対して配置されている。印刷ライン10は、連続するシート状体からなる被印刷体18を支持しかつプリントヘッド集合体を通過してこの被印刷体を移動させる複数のローラ16を備えている。
FIG. 1A shows a schematic view of a
いくつかの実施の形態においては、印刷ライン10は付加的なプリントヘッド集合体(例えば2個以上のプリントヘッド集合体、3個以上のプリントヘッド集合体、4個以上のプリントヘッド集合体)を備えている。
In some embodiments, the
プリントヘッド集合体100には、制御モジュール12および供給タンク14が取り付けられている。制御モジュール12は、制御用電子回路と、オペレータが、プリントヘッド集合体100の動作をスタート、ストップおよび調整することができるユーザー・インターフェースとを備えている。制御モジュール12はまた、射出アセンブリからの小滴の吐出タイミングを制御して、移動する被印刷体の位置に射出を同期させる電子回路を備えている。
A
制御モジュール12は、供給タンク14と交信し、供給タンク14内のインクでプリントヘッド集合体100内の貯留室を満たすように連係する。制御モジュール12内の電子部品は、プリントヘッド集合体の貯留室内に追加のインクが必要とされる時を示すプリントヘッド集合体100内のインクレベルセンサからの信号を受信する。制御モジュール12は、これらの信号を受信すると、供給タンク14に信号を送り、供給タンクが備えているポンプを作動させて、供給タンクから一定量のインクをプリントヘッド集合体100に送る。プリントヘッド集合体100内の各貯留室はインクレベルセンサを備えているが、いくつかの実施の形態においては、単一の貯留室のみがインクレベルセンサを備えている。制御モジュールは、インクレベルセンサからの信号に基づいて、双方の貯留室にインクを供給することができる。
The
図1Bを参照すると、プリントヘッド集合体100は取付けフレーム22に取り付けられており、この取付けフレーム22は、連続したシート状体からなる被印刷体18の上方にプリントヘッド集合体を懸架している。取付けフレーム22の取付け具はスライディング・ブラケット24を備えており、このスライディング・ブラケット24は、オペレータが、プリントヘッド集合体を取付けフレーム22から外すことなしに、プリントヘッド集合体を被印刷体上の位置25から図1Bに示す被印刷体から離れた位置まで横方向へ(Y軸方向へ)移動させることができる。被印刷体から離れた位置においては、オペレータは、プリントヘッド集合体が位置25にある場合に比較して、より容易に電子部品にアクセスすることができる。このことは、電子部品の保守をより容易にすることができる。プリントヘッド集合体を二位置の間でスライドさせると、プリントヘッド集合体に加速度が生じる。後述のように、プリントヘッド集合体の実施の形態は、この加速度の結果として生じる望ましくない流体吐出またはジェットのインク不完全充填を低減する(例えば、排除する)成分を含む。
Referring to FIG. 1B, the
概略的に言って、連続したシート状体からなる被印刷体の性質はさまざまである。いくつかの実施の形態においては、被印刷体がペーパーシートである。或る種の実施の形態においては、シート状体がポリマー(例えば、押出し成形または鋳型成形されたポリマーシート)を含み得る。実施の形態においては、シート状体が食品(例えば、パン生地)から形成され得る。 Schematically speaking, the properties of a substrate to be printed consisting of continuous sheet-like bodies vary. In some embodiments, the substrate is a paper sheet. In certain embodiments, the sheet can include a polymer (eg, an extruded or molded polymer sheet). In the embodiment, the sheet-like body may be formed from food (for example, bread dough).
さらに、被印刷体18が連続したシート状体であっても、或る実施の形態においては、被印刷体が非連続形態であり得る。例えば、連続したシート状体からなる被印刷体というよりも、個々の被印刷体部分を支持し、かつこれらをプリントヘッド集合体に対して搬送するプラテンをシステム10が備えることができる。非連続の被印刷体の例は、紙または段ボールからなるシート、ポリマーからなるシート、個々の食品(例えばクッキー)、または電子部品を含む。
Furthermore, even if the
概略的に言って、射出流体の形式はさまざまである。射出流体はインク(例えば、UV硬化性インク、熱融着インク、および/または溶剤型のインク)とすることができる。いくつかの実施の形態では、射出流体は、導電体成分(例えば、はんだ)、電気絶縁体成分(例えば、微小電子素子において誘電体として用いられるポリマー)、または光学的に活性な成分(例えば、有機発光材料の成分、またはカラーフィルタ)を含む。 Generally speaking, there are various types of ejection fluid. The ejection fluid can be an ink (eg, UV curable ink, heat fusion ink, and / or solvent type ink). In some embodiments, the ejection fluid is a conductive component (eg, solder), an electrical insulator component (eg, a polymer used as a dielectric in a microelectronic device), or an optically active component (eg, A component of an organic light emitting material, or a color filter).
図2および図3を参照すると、プリントヘッド集合体100は、6個の射出アセンブリ130,132,134,136,138および140、ならびに2個の貯留室120および122を支持するハウジング110を備えている。貯留室120および122は、チューブ150(例えば、ゴムチューブ)を通じて互いに連通している。射出アセンブリ130,132,134,136,138および140は、チューブ150に接続されたチューブ152,154,156,158,160および162を通じてそれぞれ貯留室120および122に連通している。流体は、遠隔の流体供給源から供給チューブ172,171を通じてそれぞれ貯留室120および122に供給される。
With reference to FIGS. 2 and 3, the
貯留室120および122は、それぞれ脱気部材165および170を備えており、これら脱気部材165および170は、インクが各貯留室からチューブ150に流入するのに先立って、溶けている空気をインクから除去する。いくつかの実施の形態においては、脱気部材は、流体を一つの室から隔離する透気性膜(例えば、テフロン(登録商標))を備えている。上記室内は減圧されて、膜に接する流体から、溶けている空気を除去する。
貯留室122はまた、貯留室内の流体のレベル240が所定の容積よりも下方に低下したときにこれを検知する流体レベルセンサ230を備えている。上記レベルがこの容積よりも下方に低下したときには、センサ230が信号をポンプ(不図示)に送り、このポンプが遠隔の流体供給源から追加の流体を貯留室に送る。プリントヘッド集合体100には図示されていないが、いくつかの実施の形態においては、貯留室120内にも流体のレベル242を検知するセンサが備えられる。
The
双方の貯留室120および122は、減圧ライン210を通じて真空ポンプ220に接続されている。真空ポンプは各貯留室を減圧して、プリントヘッド集合体内の流体の雰囲気圧力を調整する。
Both
流体レベル240および242は、各貯留室内に十分な付加的容量が存在してプリントヘッド集合体の移動に伴う流体容積の変化を調整するように維持される。特に、例えば、清掃および/またはその他の保守のためにプリントヘッド集合体が移動せしめられるときに、各貯留室内の付加的容量は、射出アセンブリ130,132,134,136,138および140内に深刻な圧力変動を発生させることなしに、貯留室間の流体の「跳ね回り」を調停する。このようにして、不要な流体吐出および/またはジェットの流体不完全充填を回避することができる。
The
概して、貯留室120および122の容量は変えることができる。一般に貯留室の容量はプリントヘッド集合体内の射出アセンブリの数および印刷ラインの予想される処理能力に基づいて選択される。いくつかの実施の形態においては、貯留室120および/または122の容量は、約50ミリリットルから約2リットルまでの範囲内(例えば、約500ミリリットルのような、約100ミリリットルから約1リットルまでの範囲内)である。
In general, the capacity of the
いくつかの実施の形態においては、流体レベル240および/または242は、貯留室120および122の容量の多くとも約95%のレベルになるように保たれる。例えば、流体レベル240および/または242は、各貯留室の容量の90%以下(例えば、約80%以下、約70%以下、約60%以下、約50%以下)に保つことができる。
In some embodiments,
一般に、貯留室120と122との間の距離、および貯留室と射出アセンブリ130,132,134,136,138および140との間の距離は変更し得る。いくつかの実施の形態においては、貯留室120と122との間の距離は比較的長くすることができる。例えば、プリントヘッド集合体100が幅広い被印刷体に跨って印刷するように構成されている場合には、射出アセンブリによって占められる距離は比較的長く、その結果、貯留室間の距離が比較的長くなる。いくつかの実施の形態においては、貯留室120および122は、約50cm以上(例えば、約60cm以上、約70cm以上、約80cm以上、約90cm以上、約100cm以上、約110cm以上、約120cm以上、約130cm以上、約140cm以上、約150cm以上)離れている。
In general, the distance between
いくつかの実施の形態においては、チューブ152,154,156,158,160および162の流動抵抗は、チューブ150と異ならすことができる。いくつかの実施の形態においては、チューブ152,154,156,158,160および162の流動抵抗は、チューブ150よりも高くすることができる。例えば、射出アセンブリ全体が柔軟性を有している場合、チューブ150に対するチューブ152,154,156,158,160および162の流動抵抗は、プリントヘッド集合体の移動によって生じる射出アセンブリ内における圧力変動の大きさを低減することができる。いくつかの実施の形態においては、チューブ152,154,156,158,160および162は、チューブ150よりも小さい内径を有し、チューブ150に比較して流動抵抗が増大する結果を招く。例えば、チューブ152,154,156,158,160および162の内径は、チューブ150の内径の約75%以下(約70%以下、約60%以下、約50%以下、約40%以下、約30%以下、約20%以下、約10%以下)にすることができる。
In some embodiments, the flow resistance of
プリントヘッド集合体100は6個の射出アセンブリを備えているが、一般に、実施の形態では限定されない。一般に、プリントヘッド集合体内の射出アセンブリの数は変更可能である。いくつかの実施の形態においては、プリントヘッド集合体は6個を超える(例えば、7個以上、8個以上、9個以上、10個以上)の射出アセンブリを備えることができる。さらに、一般に、プリントヘッド集合体は2個を超える(例えば3個以上、4個以上)の貯留室を備えることができる。
The
プリントヘッド集合体100内の二重の貯留室は、流体の跳ね回りを調整する一対の自由流体表面を備えているが、他の構成によってもこの性質を備えることができる。例えば、図4を参照すると、いくつかの実施の形態においては、プリントヘッド集合体300は、それぞれが自由流体表面を備えるように構成された二つの部分310および311を有する単一の細長い貯留室を利用することができる。これら自由流体表面は、それぞれ部分310および311に関する表面301および302として示されている。この細長い貯留室は、部分310および311を連結する第3の部分312(例えばチューブ)をも備えている。この貯留室は、チューブ350(部分310および311を連結する)およびチューブ351,352および353を通じて射出アセンブリ320,322および324と連通している。
The dual reservoirs in the
これに代わり、いくつかの実施の形態においては、プリントヘッド集合体が、この集合体内の射出アセンブリの大部分または全てに亘る自由表面を有する単一の貯留室を備えることができる。 Alternatively, in some embodiments, the printhead assembly can comprise a single reservoir having a free surface over most or all of the injection assembly within the assembly.
以上、本発明の多くの実施の形態について説明がなされたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなしに、種々の変更が可能なことを理解すべきである。例えば上述の実施の形態においては、プリントヘッドは動かないように保持された状態で移動せしめられる被印刷体を備えているが、いくつかの実施の形態は、動かない被印刷体に対して移動するプリントヘッド集合体を備えることができ、あるいは、プリントヘッド集合体および被印刷体の双方が、プリントヘッド集合体および被印刷体を支持するフレームに対して移動するシステムを備えることができる。したがって、他の実施の形態も添付の請求項の範囲内である。 Although a number of embodiments of the invention have been described above, it should be understood that various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the print head includes a substrate that is moved while being held so as not to move, but some embodiments may move relative to a substrate that does not move. Or a system in which both the printhead assembly and the substrate are moved relative to the frame that supports the printhead assembly and the substrate. Accordingly, other embodiments are within the scope of the appended claims.
10 印刷ライン、印刷システム
12 制御モジュール
14 供給タンク
18 被印刷体
22 取付けフレーム
16 取付けラック
100,300 プリントヘッド集合体
120,122 貯留室
130,132,134,136,138,140 射出アセンブリ
150,152,154,156,158,160,162 チューブ
DESCRIPTION OF
Claims (20)
前記プリントヘッド集合体が、複数の射出アセンブリと、該複数の射出アセンブリに射出流体を供給するように構成された一対の貯留室とを備えていることを特徴とするシステム。 A printhead assembly configured to deposit droplets of ejected fluid on the substrate; and a mounting frame for attaching the printhead assembly to the substrate.
The printhead assembly includes a plurality of ejection assemblies and a pair of reservoirs configured to supply ejection fluid to the plurality of ejection assemblies.
第1の貯留室および第2の貯留室であって、前記射出アセンブリと連通し、かつ相互同士連通している第1および第2の貯留室とを備えたことを特徴とする装置。 An injection assembly with a plurality of nozzles capable of discharging droplets;
An apparatus comprising: a first storage chamber and a second storage chamber, the first and second storage chambers communicating with the injection assembly and communicating with each other.
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